D.1.2. STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ ČÁST ZODPOVĚDNÝ PROJEKTANT STAVEBNÍ DÍL Ak.arch.Karel Rulík STATIKA Ing.Václav Kikinčuk VYPRACOVAL STATIKA Ing.Václav Kikinčuk ING. Václav KIKINČUK projekční kancelář Jižní 870, Hradec Králové 3, PSČ 500 03 Tel.: 605 167 508 IČO: 135 65 834, DIČ: cz 530218086 Investor: AVU Praha Číslo zakázky /14 AKCE: AVU Praha - rekonstrukce hlavní budovy STAVEBNÍ ÚPRAVY V SUTERÉNU Druh projektu DSP Datum 4/2014 Profesní část : STATIKA Výkres: Stavebně konstrukční část Formát Měřítko paré: Č. výkresu: D.1.2.
OBSAH: Průvodní část 3. Zadání 3. D.1.2.A. TECHNICKÁ ZPRÁVA.. 4 Popis navrženého konstrukčního systému stavby, výsledek průzkumu stávajícího stavu nosného systém stavby... 4 Navržené výrobky, materiály a hlavní konstrukční prvky. 5 Hodnoty užitných, klimatických a dalších zatížení uvažovaných při návrhu nosné konstrukce. 5 Návrh zvláštních, neobvyklých konstrukcí, konstrukčních detailů, technologických postupů 5 Technologické podmínky postupu prací, které by mohly ovlivnit stabilitu vlastní konstrukce, případně sousední stavby 5 Zásady pro provádění bouracích a podchycovacích prací a zpevňovacích konstrukcí či postupů. 5 Požadavky na kontrolu zakrývaných konstrukcí. 5 Seznam použitých podkladů, ČSN, technických předpisů, odborné literatury, software 5 Specifické požadavky na rozsah a obsah dokumentace pro provádění stavby, případně dokumentace zajišťované zhotovitelem. 6 D.1.2.B. VÝKRESOVÁ ČÁST viz. stavební část PD... 6 D.1.2.C. STATICKÉ POSOUZENÍ.. 6 Předmět řešení statického posouzení. 6 Ověření základního koncepčního řešení nosné konstrukce 6 Posouzení stability konstrukce 6 Stanovení rozměrů hlavních prvků nosné konstrukce včetně jejího založení. 6 Zatížení.. 6 D.1.2.D. Plán kontroly spolehlivosti konstrukcí. 8 Stanovení kontrol spolehlivosti konstrukcí stavby z hlediska jejich budoucího využití 8
Průvodní část Identifikační údaje stavby Název akce : AVU Praha - rekonstrukce hlavní budovy, stavební úpravy v suterénu Místo stavby : Praha Stupeň PD : Dokumentace DSP Objednatel : ateliér A91, Československé armády 287, Hradec Králové 500 03 Identifikační údaje investora Jméno : AVU Praha, Adresa : :Praha 7, U Akademie 4 Identifikační údaje zpracovatele dokumentace Hlavní projektant Část statická : ateliér A91 : Československé armády 287 : Hradec Králové 500 03 :mob.+420 737524268 :email: : Ing.Václav Kikinčuk, statika stavebních konstrukcí : Jižní 870, Hradec Králové 3, 500 03 : IČO 135 65 834 : mob. +420 605 167 508 : emai: v.kikincuk@seznam.cz : duben 2014 : zakázkové číslo zpracovatele 13/14 Zadání: Předmětem řešení stavebně konstrukční části jsou stavební úpravy v suterénu hlavní budovy AVU Praha, Praha 7, U Akademie 4, Dvorská 163/82. V projektu se řeší provedení tří nových dveřních otvorů v suterénu budovy akademie a dále několik menších otvorů pro potrubí VZD. Budova akademie je starší historický objekt postavený ve zděné technologii z cihel plných. V suterénu, kde jsou navrhovány stavební úpravy jsou provedeny klenbové stropy valené klenby. Stavební úpravy zde proběhly již v roce 1996.Tehdy byly realizovány rovněž některé nové otvory v nosných zdech a v části středního podélného chodbového traktu byla provedena nová železobetonová valená klenba a zvětšena světlá výška chodby prohloubením a podbetonováním základů.
D.1.2.A. TECHNICKÁ ZPRÁVA Popis navrženého konstrukčního systému stavby, výsledek průzkumu stávajícího stavu nosného systému stavby Nové dveřní otvory jsou navrženy v masivních podélných nosných zdech suterénu objektu jejichž šířka se pohybuje od 800 do 940 mm. Na podélné nosné zdi, do kterých jsou navrženy otvory, jsou pnuty valené klenby. Ty jsou provedeny jednak jako cihelné z cihel plných, ale v části chodby, kde byl původně zasypaný prostor byla v roce 1996 realizována nová valená klenba železobetonová. Pata této nově provedené železobetonové klenby byla betonována do vyfrézované drážky v nosném zdivu suterénu. Nové dveřní otvory v nosných zdech: Tři nové dveřní otvory navržené do zdiva suterénu musí být provedeny mimo pilířové prvky v přízemí budovy. Nad nově navrženými otvory v suterénním zdivu musí být v přízemí buď plná zeď bez otvorů, nebo musí být otvor situován přesně pod dveřní otvor nacházející se v přízemí. Jelikož je suterén zastropen valenými klenbami, musejí být nadpraží nově navržených dveřních otvorů, která budou tvořena válcovanými ocelovými nosníky I, umístěna až pod patu klenby, a to i za cenu snížení podchozí výšky. I přesto bude nutné ještě před realizací otvoru staticky zajistit klenebné zdivo, aby během instalace ocelových překladů nedošlo k uvolnění paty cihelné klenby. Zajištění paty cihelné klenby bude provedeno vždy proti budoucímu dveřnímu otvoru dřevěnou výdřevou a to přibližně na 2 místech ve třetinách šířky otvoru. Pomocná výdřeva bude sestávat ze šikmých sloupků - kolmých ke klenebnému oblouku. Zhlaví šikmých sloupků bude zapuštěno do vybouraných otvorů poblíž paty klenby a s klenbou se sloupky aktivují vyklínováním. Stabilita šikmých sloupků bude jištěna dvěma vzpěrami. Horní, mírně šikmá vzpěra bude instalována ke sloupku pod patou klenby a bude vzepřena o zdivo v místě budoucího otvoru, pata sloupku bude jištěna vodorovnou vzpěrou o protilehlou nosnou zeď. Teprve po realizaci pomocné výdřevy jistící statiku klenebného zdiva bude možno přistoupit k vybourání nového otvoru. Při vkládání ocelových nosníků nových překladů bude postupováno podle předepsaného technologického postupu. V místě uložení budou ocelové nosníky ukládány na zdivo do lože z cementové malty MC10. Ukládání podchycujících nosníků bude probíhat postupně. Nejdříve z jedné strany zdi a po jejich aktivaci ze strany druhé. Postup instalace nosníků: 1. Provede se statické zajištění kleneb přilehlých k budoucímu otvoru dřevěnou výdřevou. 2. Z jedné strany zdi se ve zdivu vyfrézuje drážka hloubky cca 350 mm a výšky cca 200 mm. 3. Do drážky se uloží první trojice nosníků a na konci, v místě uložení, se nosníky uloží na lože z cementové malty MC10. Prostor mezi nosníky se zabetonuje. 4. Nosníky se aktivují s ložným zdivem v drážce ocelovými klíny. Zbylá spára se důkladně zapěchuje sušší betonovou směsí. 5. Z druhé strany zdi se vyfrézuje drážka a do ní se shodným způsobem uloží další tři nosníky. Nosníky se opět zabetonují a aktivují s ložným zdivem nad drážkou ocelovými klíny a zapěchovanou sušší betonovou směsí. 6. Po aktivaci nosníků se odstraní provizorní výdřeva zajišťující patu klenby a postupně se vybourá zdivo budoucího otvoru. 7. Ostění vybouraného otvoru se stavebně ošetří zarovnáním a omítnutím.
Provedení menších otvorů ve zdi pro průchod vzduchotechnického potrubí: Pro nově navržená potrubí vzduchotechniky bude nutno v místě průchodu nosnou zdí realizovat ve zdi prostupy. Rozměr procházejícího potrubí VZD má maximální navržený profil 200x300 mm. Pro tento profil bude ve zdi vybourán otvor cca o 50 mm větší, tj. 250x350 mm. Prostup zdí pro VZD potrubí bude olemován ocelovou výstrojí. Výstroj bude provedena z ocelových válcovaných úhelníků L80/80/8. Bude sestávat ze dvou obdélníkových rámů, které se přiloží k oběma lícům vybouraného otvoru a se zdivem se aktivují cementovou maltou. Pak se oba rámy v rozích vzájemně propojí napříč vloženými úhelníky L80/80/8. Ty se k rámům přivaří. Omítka v okolí otvoru musí být předem odstraněna. Navržené výrobky, materiály a hlavní konstrukční prvky konstrukční ocel S235 beton pro aktivaci nosníků C20/25 XC1 Hodnoty užitných, klimatických a dalších zatížení uvažovaných při návrhu nosné konstrukce uvažované užitné zatížení na chodbách 3,0 kn/m2 Návrh zvláštních, neobvyklých konstrukcí, konstrukčních detailů, technologických postupů V dokumentaci nejsou navrženy atypické konstrukce. Pouze připomínám, že před instalací nových překladů je nutno paty kleneb staticky zajistit dřevěnou výdřevou a instalaci nosníků provádět dle výše uvedeného postupu. Technologické podmínky postupu prací, které by mohly ovlivnit stabilitu vlastní konstrukce, případně sousední stavby Nové dveřní otvory navržené do zdiva suterénu musí být provedeny mimo pilířové prvky v přízemí budovy. Nad nově navrženými otvory v suterénním zdivu musí být v přízemí buď plná zeď bez otvorů, nebo musí být otvor situován přesně pod dveřní otvor nacházející se v přízemí. Instalace nosníků bude probíhat pod ochranou provizorní výdřevy, která bude jistit patu kleneb. Zásady pro provádění bouracích a podchycovacích prací a zpevňovacích konstrukcí či postupů Po celou dobu stavby budou dodržovány veškeré obecně závazné předpisy, zákon č.309/2006 Sb ( zákon o zajištění dalších podmínek bezpečnosti a ochrany zdraví při práci) a nařízení vlády č.591/2006 Sb. o bližších minimálních požadavcích na bezpečnost a ochranu zdraví při práci na staveništích. Zejména bude dbáno ustanovení o bezpečnosti při práci s technickými prostředky, při práci ve výšce, na lešení, ap.. Požadavky na kontrolu zakrývaných konstrukcí Projektant statik požaduje písemné převzetí provizorní dřevěné podpěrné konstrukce stavebním dozorem nebo statikem. Seznam použitých podkladů, ČSN, technických předpisů, odborné literatury, software -Stavební dokumentace ateliér A91, Československé armády 287, Hradec Králové 500 03 -ČSN EN 1990 Zásady navrhování stavebních konstrukcí -ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí-obecná zatížení -ČSN EN 1993-1-1 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí -ČSN EN 1996-1-1 Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí
Specifické požadavky na rozsah a obsah dokumentace pro provádění stavby, případně dokumentace zajišťované zhotovitelem V rámci dokumentace prováděcí bude navržena konstrukce provizorního zajištění paty kleneb. D.1.2.B. VÝKRESOVÁ ČÁST viz. stavební část dokumentace D.1.2.C. STATICKÉ POSOUZENÍ Předmět řešení statického posouzení Předmětem řešení stavebně konstrukční části jsou stavební úpravy v suterénu hlavní budovy AVU Praha, Praha 7, U Akademie 4. V projektu se řeší provedení tří nových dveřních otvorů v suterénu budovy akademie a dále několik menších otvorů pro potrubí VZD o velikosti 200x300 mm. Ověření základního koncepčního řešení nosné konstrukce Nosné prvky nových ocelových překladů I nosníky budou do systému nosných stěn vkládány postupně z jedné a teprve po jejich aktivaci z druhé strany zdi. Instalaci nosníků musí předcházet statické zajištění pat kleneb pomocí dřevěné výdřevy. Výdřevu umístit na 2 místech proti otvoru (cca ve třetinách světlosti otvoru). Posouzení stability konstrukce S ohledem na masivní konstrukci stěn suterénu o tl. cca 800 až 950 mm a malou světlost navržených otvorů je možno vyloučit takovou koncentraci napětí, která by překročila únosnost suterénního zdiva. Stanovení rozměrů hlavních prvků nosné konstrukce včetně jejího založení Podmínkou návrhu je umístit nový otvor v suterénním zdivu mimo pilířové prvky v přízemí budovy. Pak lze počítat s klenbovým účinkem zdiva nad otvorem a nové překlady dimenzovat pouze na hmotnost nadpraží, hmotnost přilehlých kleneb, podlahy a užitného zatížení přízemí. Hmotnost nosného zdiva vyšších podlaží se na zatížení projeví pouze hmotností ramenného trojúhelníka jehož odvěsny jsou vedeny pod úhlem 60 od přepony. Zatížení na překlad rovnoměrné kn/m kn/m cihelná resp. betonová klenba 25*0,15 * (3,05+2,0)*0,5 9,47 1,35 12,8 násyp na klenbě 18*0,25 m * (3,05+2,0)*0,5 11,36 1,35 15,34 betonová podlaha 2,5 kn/m2 * (3,05+2,0)*0,5 6,31 1,35 8,52 užitné na podlaze (chodby) 3,0 kn/m2 * (3,05+2,0)*0,5 7,58 1,5 11,36 celkem q 34,72 1,38 48,02 Zatížení trojúhelníkové nerovnoměrné - výška zatěžovacího trojúhelníka pro světlost otvoru 1,20 m 0,h/0,6 m = tg60 h = 1,04 m gmax = 18 kn/m3*0,95m * 1,04 = 17,78 kn/m 1,35 24 kn/m
Stanovení vnitřních sil a posouzení konstrukce M1max = 1/8 * 48 * 1,3 2 = 10,14 knm M2max = 1/12 * 24 * 1,3 2 = 3,38 knm Mcel = 13,52 knm Vd = 48*1,3*0,5 + 24*0,65*0,5 = 31,2 + 7,8 = 39 kn Vstupní údaje návrhový moment Msd (knm) 13,52 gama M0 1,15 fy 235 Wpl,y,min = Msd * γm0 / fy (cm3) 66,1617 navrhuji 6xIč.120 Wy,pl cm3 381 Posouzení průřezu na ohyb Mpl,ed = Wy,pl * fy / gamam0 77,85652 Msd menší než Mpl,Ed (knm) 13,52 menší než 77,85652 Nosník 6x Ič.120 na ohyb vyhovuje Posouzení průřezu na smyk Vsd (kn) 39 Av (plocha průřezu cm2) 36,72 Vpl,Ed = Av * fy / (gamam0 * 3) 433,7371 větší než 39 Nosník 6x Ič.120 na smyk vyhovuje Průhyb od rovnoměrného spojitého zatížení Vstupní údaje světlost nosníku m 1,3 qk (kn/m) 34,72 qd (kn/m) 48,02 gama M0 1,15 fy 235 Wpl,y,min = Msd * γm0 / fy (cm3) 66,1617 navrhuji Wy,pl = cm3 381 Posouzení na průhyb - rovnoměrné Jy cm4 1968 E 210 U1 = 5 * qk * L4 / 384 * E * Jy 0,000312 Průhyb od trojúhelníkového zatížení Vstupní údaje - rovnoměrné zat výpočtové rozpětí nosníku m 1,3 q1k (kn/m) 0 q1d (kn/m) 0 q2k (kn/m) 17,78 q2d (kn/m) 24 Jy cm4 1968 E 210 U1 0 U2 8,0114E-05 u celk. = 0,000312 + 0,00008 = 0,0004 m < ulim = 1,3 m / 400 m = 0,00325m Nad otvory do světlosti 1,20 m navrhuji překlad ze 6 ks nosníků Ič.120.
D.1.2.D. PLÁN KONTROLY SPOLEHLIVOSTI KONSTRUKCÍ Stanovení kontrol spolehlivosti konstrukcí stavby z hlediska jejich budoucího využití Požadavky na kontrolu konstrukcí jsou určeny na základě současně platných norem, podle managementu spolehlivosti staveb na základě ČSN EN 1990 je konstrukce zařazena následovně: - třída následků CC2 (střední následky budovy pro veřejnost) - třída spolehlivosti RC2 - úroveň kontroly při navrhován DSL2 (běžná kontrola obvyklým způsobem) - úroveň kontroly při provádění IL2 (běžná kontrola dle postupů organizace) Kontrola stavby a jednotlivých konstrukcí bude prováděna na základě vyhotoveného a schváleného kontrolního plánu dodavatele stavby. V této části projektu jsou stanoveny min. požadavky na plán kontroly tak, aby byla zajištěna požadovaná spolehlivost konstrukce pro danou třídu následků. Kontrola provedených konstrukcí podle této projektové dokumentace bude prováděna nezávislým expertem na náklady stavebníka. Závěr: Podle výše uvedené analýzy, posouzení podle současně platných norem ČSN EN a všech předpokladů zavedených do výpočtu je konstrukce s navrženými dimenzemi hlavních nosných prvků vyhovující a stabilní. Pro úspěšné dokončení a provoz stavby je nutné při výstavbě dodržet veškeré konstrukční zásady a technologické předpisy a postupy uvedené v projektové dokumentaci. Vypracoval: Ing. Václav Kikinčuk, Jižní 870, Hradec Králové 3 mob.605 167 508 V Hradci Králové 4/2014